大阪府高等学校理科教育研究会     物理研究委員会





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 ■2007年12月12日
 *大阪府高等学校理科教育研究会 指導法・実験部会HPを開設しました。


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 指導法・実験部会の活動内容
 今年度の指導法部会は,チーフの井上が5月の1か月間長期研修で留守であったことや,その他公務の都合で例会をあまり頻繁に持つことができず,2月までの時点で4回しか開催できなかった。  しかしながら,昨年度と同様に具体的な装置や道具を目の前において,見慣れない現象の正しい解釈を求めて議論するというスタイルは変わっていない。

 やはり1回の議論で決着することはほとんどないが,事象の紹介者を中心にして,装置の改良やデータの蓄積を通じて議論を深めることで,「なるほど」という感想を毎回もてることが非常にありがたい。  具体的現象について議論することは,昔自分自身が勉強したけれども普段使わないために忘れている,というような事柄を再度勉強しなおす機会にもなっている。  会場は変わらず大阪教育大学附属高校天王寺校舎の物理実験室である。


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 平成18年度 活動の記録

○第1回 6月21日(水)

1.ブランコがこげる理由について

 5月17日の研究委員会で議論となった「ブランコがこげる理由」について,川端先生(寝屋川)から報告があり,振り子を用いて実験しながらブランコの動作原理を議論した。

2.カーテンレールを用いた実験装置

 2点を結ぶ経路を重力を受けて運動する物体の運動が,経路の違いによってどのように違うか,エネルギーの観点から考える問題と実験装置が紹介された。石井先生(金蘭会)がカーテンレールを用いて自作した道具の写真を見ながら,よくある力学問題について考えた。

○第2回 9月27日(水)

1.電束電流が磁場を作ることを見る実験

  電磁誘導の単元で電束電流による磁場について扱われる場合があるが,それを実際に示す実験はほとんど行われないのではないか。井上(大教大天王寺)が製作した,トロイダルコイルを用いた装置で,電極間に作った高周波の交流電場が磁場を生み,誘導起電力が発生する様子を観察した。

2.ブランコをこぐロボット

  前回の議論を受けて,川端先生が製作した「ブランコをこぐロボット」が紹介された。その巧妙な仕掛けに,参加者一同感嘆した。このロボットと実際にブランコをこぐ人間との違いが議論された。

3.厚いガラス板による光の干渉

 豊田先生(清風)から,厚いガラス板に白色光が反射したときに生じる干渉模様についての報告があり,撮影された画像を見ながら議論した。等厚干渉,等傾角干渉といった用語に初めて触れた。

4.電磁誘導に関する演示実験

 豊田先生(清風)が生徒とともに製作した,電磁誘導の法則をわかりやすく示す演示実験装置が紹介された。またその様子を撮影したビデオも見せてもらった。

○第3回 10月25日(水)

1.厚いガラス板による光の干渉

 前回豊田先生から紹介のあった内容だが,実験装置を持参していただき,現象の詳細を観察した。特に,干渉を観察する際に目のピントをどこに合わせるのか,というのは今まで考えたことがなかった点であり,議論の材料になった。このことについては川端先生が,直前の研究委員会で詳細な分析を発表しており,その資料を用いて学習を深めた。

2.交流の消費電力のグラフをPCソフトで描く工夫

 電磁気の交流単元で,RLC回路の電圧と電流の関係は条件によって変化し,難しい。オシロスコープを用いた実験でも,インダクタンスや電気容量,抵抗を取り替えるのに時間がかかり,連続的な変化は観察しにくい。この点を補完するために,井上がPCの表ソフトを用いてグラフを描かせる教材を作り,用いているのを紹介した。

○第4回 1月17日(水)

1.ブランコをこぐ器械第2弾

 ブランコの重心を変化させるのではなく,軸上の物体の角運動量を変化させることでブランコがこげるのではないか,という考えから新しく製作された装置が紹介され,その動作について考察した。
 参加者の中からは,この原理では動かないのでは,という発言もあり,議論は迷走した。モーメントについての理解がさらに必要とのことで,議論は継続する。

2.等厚干渉,等傾角干渉

  「厚いガラス板による干渉」の継続。ニュートンリング板のガラスを分離した場合などに生じる干渉について議論した。ガラス表面の反射率も考慮すべきとの意見もあり,時間をかけて考察した。

3.偏光板とOHPシートによる干渉縞

  偏光板による実験の最中に,直交した2枚の偏光板の間にOHPシートを入れると,色づいた不思議な干渉模様が現れることについて報告。初めて気づいた現象であり,仕組みの説明には至らなかった。これも継続して議論予定。

 
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